基本电气元件 电阻 电容 电感.pptx

1、基本电气元件,第一章,1,基本电气元件,电子元器件综述 1.1 电阻 电容 电感元件 1.2 半导体元件,2,电子元器件综述,1. 电子设备的构成电子元器件是构成电子产品的基础。任何一台电子设备都是由具有一定功能的电路、部件，按照一定的工艺结构所组成。 2. 电子设备的性能与质量电子设备的性能及质量的优劣好坏，不仅取决于电路原理设计，结构设计，工艺设计的水平，还取决于能否正确合理地选用电子元器件及各种原材料。3. 电子元器件的发展方向随着电子技术的发展，老产品逐渐被更新换代，新产品、新技术不断涌现，总的发展趋向是： 集成化、小型化、性能更好，结构更合理。,3,4. 电子元器件的分类元器件一般分

2、为有源器件和无源器件两大类：（1）有源器件：工作时，其输出除了需输入信号外，还必须有专门的电源。它在电路中的作用主要是能量转换，如晶体管、集成电路等。 （“器件”）（2）无源元件：工作时，不需要专门的附加电源，如电阻、电容、电感和接插件。（“元件”）无源元件又分为电抗元件和结构元件，而电抗器件又可分为耗能元件和储能元件。电阻器是典型的耗能元件；电容器、电感器则属于储能元件。而开关、接插件属于结构元件。,4,本节介绍常用的电阻、电容和电感元件的主要特点、性能、参数指标和型号命名方法。希望通过本课的学习，大家能对五花八门的电阻、电容和电感元件有一个概括性的了解，有利于今后的学习和工作。,5,1.1

3、 电阻 电容 电感元件,1.1.1.电阻元件 1.1.2.电容元件 1.1.3.电感元件,6,1.1.1 电阻元件,一、电阻基本概念 电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。统计表明，电阻器在一般电子产品中要占到全部元件的50%左右。那么何为电阻呢？各种材料的物体对通过它的电流都呈现一定的阻碍作用，我们把这种阻碍电流的作用叫做电阻（物体阻碍电流通过的属性，叫物体的电阻）。 在远距离传输电能的强电工程中，电阻是十分有害的，它消耗了大量的电能。然而在无线电工程中，在电子仪器当中，尽管电阻同样会消耗电能，但在许多情况下，它具有特殊作用。,7,限流+调压,1.定义:具有一定阻值，一定几何形状，一定技

4、术性能的在电路中起特定作用的元件，叫做电阻器（简称电阻） 2.单位：电阻器的基本单位是欧姆（）。 在实际当中，常常使用由导出的单位：千欧（k），兆欧（M），吉欧（G），太欧（T）等。进率以k为界限，千以下（包含千）用小写，以上用大写。,8,3.作用：在电子设备中，作负载、分流、限流、分压、降压、取样等。 4.符号在画电路图时，电阻用符号“ ”表示，长是宽的3倍（至少2倍)。当加上限定符号后，可表示不同特性的电阻。,9,二、 电阻器的分类 1.按结构分：固定电阻器、可变电阻器。,10,11,2.按外形分：圆柱形、管形、方形、片状、集成电阻。 3.按用途分：普通型、精密型、功率型、高压型、高阻型、

5、高频型、保险型。,12,13,普通型（通用型）：适用于一般技术要求的电阻，功率为0. 05（1/20）W2W，阻值为122M，偏差为5%20%。,精密型：功率小于2W，阻值0.0120M，偏差为2%0. 001%。,功率型：功率在2W200W之间，阻值0.151M，精度5%20%，多为线绕电阻，不宜在高频电路中使用。,高压型：适用于高压装置中，工作在1000V100KV之间，高的可达35GV，功率在0. 5100W之间，阻值可达1000 M。,14,高频型（无感型）：电阻自身电感量极小，又称无感电阻，阻值小于1k，功率可达100W，可用于频率在10MHz以上的电路。,集成电阻：这是一种电阻网络

6、，具有体积小，规整化，精密度高等特点，适用于电子仪器仪表及计算机产品中。,保险型：采用不燃性金属膜制造，具有电阻与保险丝的双重作用，阻值范围为0.3310K。当实际功率为额定功率30倍时，7s断，当实际功率是额定功率12倍时，30120s断。,高阻型：阻值在10 M以上，最高可达1014。,4. 按材料分合金型：用块状电阻合金拉制成合金线或碾成合金箔片，制成电阻。如线绕电阻，精密合金箔电阻等。薄膜型：在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻薄膜，膜的厚度一般在几微米以下，薄膜材料有碳膜、金属膜、化学沉积膜、金属氧化膜等。合成型：电阻体由导电颗粒（石墨、碳黑）和有机（无机）粘接剂混合而成，可以制成薄膜或实

7、芯两种类型。,15,常用电阻器 碳膜电阻（RT）,在陶瓷管架上高温沉积碳氢化合物的电阻材料，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的。它是一种膜式电阻器，其表面常涂以绿色保护漆。碳膜的厚度决定阻值的大小，通常通过控制膜的厚度和刻槽来控制电阻器。,碳膜电阻的特性,良好的稳定性：电压的改变对阻值的影响极小，且具有负温度系数。 高频特性好：可制成高频电阻器和超高频电阻器。 固有噪声电动势小，在10UV/V以下。 阻值范围宽，一般为110M。 工作温度范围广：-55+155。 额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W。 包装方式有带装、散装。 应用范围非常广泛，适用于交流、直流和脉

8、冲电路。,碳膜电阻属引线式电阻，方便手工安装及维修，且价格低廉，多用在一些如电源、适配器之类低端产品或早期设计的产品中。,常用电阻器 金属膜电阻（RJ）,陶瓷管架上用真空蒸发或烧渗法形成金属膜（镍铬合金）。,金属膜电阻器的特点,功率负荷大：0.125W5W。 体积小。 温度系数小，电流噪声小。 耐热，稳定性能高，高频特性好。 精度高：0.050.5。 阻值范围宽：1620M。 多种包装形式（带装、散装）。 成本较高。 应用范围广：作为精密和高稳定性的电阻器通用于各 种无线电电子设备中。,碳膜电阻与金属膜电阻外观非常相似，区分方法1：碳膜电阻相比，金属膜电阻只是用合金粉替代了结晶碳，故除具有碳膜

9、电阻的特性外，能耐更高的工作温度。金属膜的外表多为蓝色，碳膜的为土黄色或其它颜色。,碳膜电阻,金属膜电阻,碳膜电阻与金属膜电阻外观非常相似，区分方法2：从外观上，金属膜的为五个环（1），碳膜的为四环（5）。但由于工艺的提高和假金属膜的出现，以上两种方法并不是很好，很多时候无法区分这两种电阻。,碳膜电阻,金属膜电阻,碳膜电阻与金属膜电阻外观非常相似，区分方法3：用刀片刮开保护漆，露出的膜的颜色为黑色为碳膜电阻，膜的颜色为亮白的则为金属膜电阻。,碳膜电阻与金属膜电阻外观非常相似，区分方法4：由于金属膜电阻的温度系数比碳膜电阻小得多，所以可以用万用表测电阻的阻值，然后用烧热的电铬铁靠近电阻。如果此时

10、阻值变化很大，则为碳膜电阻，反之则为金属膜电阻。,常用电阻器 绕线电阻,大功率绕线电阻,线绕电阻是一种在绝缘的核芯外面缠绕镍-铬合金等金属丝所制成的电阻，可分为固定式和可调试两种。 通过调整缠绕金属丝的长度，可以精确调整线绕电阻的阻值,可以制成精度高达0.1%的极高精度电阻。 由于这种电阻材料能耐高温，因此，通过增大电阻丝直径的方法，还可以制成大功率的电阻。,绕线电阻器的特点,体积大、阻值较低，多在100K以下。 阻值精度极高。 工作时噪声小、性能稳定可靠。 能承受高温，在环境温度为170下仍能正常工作。 由于结构上的原因，其分布电容和电感系数都比较大， 不能在高频电路中使用。 通常在大功率电

11、路中作降压或负载等用。,4. 常用电阻器 水泥电阻,将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀的材料保护固定，并把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热的水泥充填密封而成。水泥电阻的外侧主要是陶瓷材质。,水泥电阻的特点,瓷棒上绕线有耐震、耐湿，低价格等特性。 后接头电焊，能制出精确电阻值及延长寿命。 高电阻值采用金属氧化皮膜体代替绕线方式制成。 耐热性好，电阻温度系数小，呈直线变化。 耐短时间超负载，低杂音，阻值经年无变化。 防爆性能好，起保护作用。,水泥电阻的用处,水泥电阻通常用于功率大，电流大的场合，有2W，3W，5W，10W甚至更大的功率，像空调，电视机等功率在百瓦级

12、以上的电器中，基本上都会用到水泥电阻。 完全绝缘，适用于印刷电路板。,水泥电阻的不足,水泥电阻的缺点在于体积大，使用时发热量高，不易散发，精密度往往不能满足使用要求等。,常用电阻器敏感电阻器,敏感电阻是指那些电阻特性对外界温度、电压、机械力、亮度、湿度、磁通密度、气体浓度等物理量反映敏感的电阻元件。它们常用于检测和控制相应物理量的装置中，是自动检测和自动控制中不可缺少的组成部分。按输入、输出关系，敏感电阻器可分为“缓变型”和“突变型”两种。,A. 热敏电阻,热敏电阻通常由单晶或多晶等半导体材料构成，是以钛酸钡为主要原料，辅以微量的锶、钛、铝等化合物加工制成的。它是一种电阻值随温度变化的电阻，可

13、分为阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻（MF）和阻值随温度升高而升高的正温度系数热敏电阻（MZ），有缓变型和突变型。主要用于温度测量，温度控制（电磁灶控温），火灾报警，气象探空，微波和激光功率测量，在收音机中作温度补偿，在电视机中作消磁限流电阻。 其符号为：,B. 光敏电阻（MG）,光敏电阻是将对光敏感的材料涂在玻璃上，引出电极制成的。根据材料不同，可制成对某一光源敏感的光敏电阻。它是利用半导体光敏效应制成的一种元件。电阻值随入射光线的强弱而变化，光线越强，电阻越小。无光照射时，呈现高阻抗，阻值可达1.5M以上；有光照射时，材料激发出自由电子和空穴，其电阻值减小，随着光强度的增加，阻值可

14、小至1k以下。 如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控制。红外光敏电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星监测。其符号为：,压敏电阻是以氧化锌为主要材料制成的半导体陶瓷元件，电阻值随加在两端电压的变化按非线性特性变化。当加到两端电压不超过某一特定值时，呈高阻抗，流过压敏电阻的电流很小，相当于开路。当电压超过某一值时，其电阻急骤减小，流过电阻的电流急剧增大。 压敏电阻在电子和电气线路中得到较多的应用，主要用于过压保护和用来作为稳压元件。其符号为：,C. 压敏电阻（MY）,磁敏电阻器是采用砷化铟或锑化铟等材料，根据半导体的磁阻效应制成的，阻值随穿过它的磁通量增大而增大。它是一种对磁场敏感

15、的半导体元件，可以将磁感应信号转变为电信号。主要用于测磁场强度、磁卡文字识别、磁电编码、交直流变换。其符号为：,D. 磁敏电阻（MC）,E. 力敏电阻（ML）,力敏电阻是一种能将力转变为电信号的特殊元件。电阻随外加应力的变化而变化。 常用于张力计，加速度计和半导体话筒等传感器中。,气敏电阻采用二氧化锡等半导体材料制成。利用半导体表面吸收某种气体后，发生氧化或还原反应，电阻随被测气体的浓度而变化。常用于气体探测器。抽油烟机上所装的电子鼻，即是利用气敏管；测汽车尾气、司机是否喝酒等装置都是利用气敏管。,F. 气敏电阻（MQ）,三、电阻元件的主要参数和型号命名,1、标称值与偏差 （1）标称值与偏差

16、由于工厂商品化生产的需要，电抗元件产品的规格是按一种特定数列提供的，考虑到技术上和经济上的合理性，目前主要采用E数列作为电抗元件规格。,E数列通项公式： n=1、2、3当E取不同数值时，计算所得数值四舍五入取近似值，形成数值系列。（此系列E一经选定，取E个值时，即可得出E个数值，当n大于E时，可得出又一组数值，分别是前一组数值的10倍）。,n=1 2 3 4 5 6a1 a2 a3 a4 a5 a61 1. 467 2. 15 3.16 4.64 6. 817 8 9 10 11 12a7 a8 a9 a10 a11 a12 10 14. 6 21. 5 31. 6 46. 4 68. 1,例

17、： E=6时,E取6、12、24、48所得数值构成数列，分别称为E6、E12、E24、E48系列。电抗元件的数值即是按此数列分布的。同时，对应不同的数列，允许偏差值也不同，数值分布越疏，偏差越大。常用的E6、E12、E24系列对应的偏差分别为20%、10%、5%，（E48为2%、E96为1%）。,其偏差规定也是很科学的。理论上讲，任一数值规格，都可在相邻两数值中找到，即在同一数列中，标称值的偏差是衔接或重叠的（有少数因取舍化整的缘故略有间隙）。例如E12系列中的2. 7与3. 3，由于偏差为10%，则2. 7（1+0. 1）为2. 97，而3. 3（1-0.1）也为2. 97，即2. 7与3.

18、 3之间所有数值均被覆盖。因此，工厂生产的电抗元件都是按E系列生产的，具体生产时，系列的数值乘以10n即可得出全系列数值。,精密电抗元件可选用E48（2%），E96（1%），E192（0. 5%）等系列，但由于制造、筛选及测试成本增高，使用数量较少，这些元件价格要比常用系列高出数倍甚至数十倍。 表1.1列出了E6、E12、E24系列的数值及相应的允许偏差。,表1.1 常用电抗元件标称系列,（2）单位与偏差标准符号将表1. 1中的数列乘以10 n （n为正整数或负整数），就形成E全系列数值，即各种不同规格的电抗元件规格。为称呼和使用方便，通常采用标准字符代表倍数，电抗元件常用字符如表1.2所示。

19、偏差也由标准符号代表，常用偏差符号与精度级数对照如表1.3所示。,表1.2 电抗元件常用倍率符号,表1.3 常用电抗元件偏差符号表,2、电抗元件的标志方法 这里我们所介绍的是电抗元件的电阻值、电容值、电感值及其偏差的标志，其它如功率、电压、电流的标志，将在后面各个部分分别介绍。,阻值 510,制造年月,图1.1 电抗元件直标法示例,（1）直标法（文字标注法）在元件表面直接标出数值与偏差，如图1.1所示。直标法中，可以用单位符号代替小数点，例如：0.33可标为33，3.3k可标为3k3。直标法一目了然，但只适用于较大体积元件，且国际上不能通用。,（2）数码标注法用三位数字表示元件的标称值，如图所

20、示，从左至右，前二位数表示有效数，第三位是有效数字后的零的个数，即前两位数乘以10 n（ n=08）。当n=9时，为特例，表10 1。例如，电容479表示4. 7pF。采用数码标注法时，电阻默认单位为，电容默认单位为pF，电感默认单位为H，在数码后边往往用字母表示偏差。,用不同颜色代表数字，可表示标称值和偏差，常用于电阻的标志。国外也有用色码标注电容与电感的。现在，能否识别色环电阻，已是考核电子行业人员的基本项目之一。以下图、表分别表示各种颜色所代表的意义及电阻、电容、电感的色码标志法。,（3）色码法（色环标注法）,表 色标法,棕 灰 棕 金,（第四环）（第三环） （第二环） （第一环）,色环

21、电阻器18101=180标称值180 偏差5%,黄 橙 黑 红 棕,偏差乘数有效数 前三环为,精密色环电阻器 标称值430102=43k 偏差1%,（a）,（b）,图 电阻器色环标志法,电阻的默认基本单位：,电容的默认基本单位：pF,电感的默认基本单位：H,普通电阻大多用四个色环表示其阻值和允许偏差。第一、第二环表示有效数字，第三环表示倍率（乘数），与前三环距离较大的第四环表示允许偏差。,该四环电阻的颜色分别为红、红、黑、金，对照色环表可以知道它的阻值为22 10=220，金色代表允许误差为5%。,精密电阻采用五环标志，前三环表示有效数字，第四环表示倍数，与前四环距离较大的第五环表示允许偏差。

22、如：棕、紫、黄、银、棕，表示阻值为17410 -2 =1. 74，允许偏差1%。另：用色码表示数字编号也是常见的方法，如彩色扁平带状电缆就是依次使用顺序排列的棕、红、橙、黑，编号为1、2、310。色标法用于电阻标注时，还常用背景颜色区别材料，用浅色（淡绿色、浅棕色）表示碳膜电阻，红色（或浅兰色）表示金属膜或氧化膜电阻，深绿色表示线绕电阻。,正确识别首环,1 离端部近的为首环,2 端头任一环与其它较远的一环为最后一环即误差,3 金银在端头的为最后一环(误差),4 黑在端头为倒数第二环, 并且末环为无色,5 紫灰白一般不会是倍率,即不大可能为倒数第二环,120K 5%,42 20%,1.8K 2%

23、,1200M ,2.2K 5%,4.2M 5%,3、电阻器的型号命名方法 电阻器的表面积有限。一般大型电阻器标出电阻的材料、阻值、功率、偏差，其顺序是：,54,55,四、电阻元件的伏安特性,1、欧姆定律(Ohms Law) (1) 电压与电流的参考方向设定为一致的方向电阻元件两端的电压和通过电阻的电流之间的关系为：I为通过电阻的电流，单位安培（A） U为电阻两端的电压，单位伏特（V） R为电阻元件的电阻，单位欧姆（）,56,R,U,+,电阻的倒数成为电导，用字母G表示： G 1/R， 电导的单位： S (西) (Siemens，西门子) 则 欧姆定律表示为 I GU .,57,2、瞬态元件 线

24、性电阻R是一个与电压和电流无关的常数。 某一时刻t，U(t)的值与同一时刻的I(t)的值有关，而与过去的工作状态无关。,58,伏安特性曲线:,电阻元件的伏安特性为 一条过原点的直线,3、耗能元件 电功率也随时间变化，称为瞬时功率： p ui i2R u2 / R 由于i2 或u2总大于零，任何时刻,电阻元件绝不可能发出电能，它只能消耗电能。因此电阻又称为“无源元件”和“耗能元件”。,59,线性电阻：阻值为常数，遵循欧姆定律 非线性电阻：阻值非常数，不遵循欧姆定律,60,五、电阻元件的连接,1、串联电路 基本特点： 电路中各处的电流强度相等。 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。,61

25、,总电阻：总电阻等于各电阻之和，即： R =R1+R2 电压分配：串联电阻上的电压与电阻成正比，即：功率分配：串联各电阻消耗的功率与其阻值成正比。,62,应用： 降压、限流、调节电压等。,2、并联电路 基本特点： 电路中各支路两端的电压相等。 电路中的总电流强度等于各支路的电流强度之和。,63,总电阻：总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，即：电流分配：并联电阻上电流的分配与电阻成反比。两电阻并联时的分流公式：功率分配：并联各电阻消耗的功率与其阻值成反比。,64,应用： 分流、调节电流等。,3、混联电路（串联+并联） 分别串、并联等效电阻，再总等效 欧姆定律算总电流 串联分压、并联分流逐步计算出各

26、支路电流、电压及其他。,65,一、 电容器的基本概念(capacitor) 电容器(简称电容)在电子仪器中也是一种必不可少的基本元件。1. 构造它的基本构造是由两个相互靠近的金属电极板，中间夹一层绝缘电介质构成的。记为C，国际单位是法拉（F）在两个极板上加上电压，电极板上就可以储存电荷。两极板所储存的电荷数量相同，极性相反。储存的电荷还可以通过外电路向外释放，即电容器是充、放电荷的电子元件。,1.1.2 电容元件,通交流，阻直流,67,电容器上与电池负极相连的金属板将吸收电池产生的电子。 电容器上与电池正极相连的金属板将向电池释放电子。,电容器与电池之间的不同之处在于：电容器可以瞬时释放它的全

27、部电量，而电池则需要花费数分钟才能完全释放其电量。,68,电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1 伏所需的电量，叫做电容器的电容。 电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质。,电容量的大小，取决于电容器的极板面积，极板间距及电介质常数：C：电容量，单位法拉（F）。S：极板面积，单位为平方米（m2）。 d：两极板间距，单位为米（m）。：电介质常数，单位为法/米（F/m）。常用的电容单位有毫法(mF)、微法(F)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，换算关系是： 1 法拉(F)= 1000 毫法(mF)1000000 微法(F) 1

28、 微法(F)= 1000 纳法(nF)= 1000000 皮法(pF)。,C=,电容器储存电荷量的多少，取决于电容器两端所加电压。储电量在数值上等于加在导电极板上的电压与电容的乘积。即：Q = CU Q：一个极板上的电荷，单位为库仑（C）。 U：两极板间的电位差，单位为伏特（V）。 由上式看出，当电容器电容量一定时，两极板所加电压越高，储存的电荷越多。,70,电压、电流关系：,71,或,i= Cdu/dt,功率和能量 电容元件吸收的功率为：,72,电容在任何时刻t所储存的电场能量Wc将等于其所吸收的能量。,73,上式说明，电容器在时间由0到t，电压由0变到t的过程中，从电源吸收能量并将能量储存

29、于两极板间的电场中。,从t0到 t 电容储能的变化量：,小结：,2、相关公式 电容器的电势能计算公式：E=CU2/2=QU/2 多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+Cn 多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+1/Cn 交流电路中，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗。它与交流信号的频率和电容量有关。电容器的容抗为：,XC =,f：交流信号频率，单位Hz。C：电容量，单位F。Xc：容抗，单位欧姆。,一般电容器,可变电容器,同轴双联电容器,微调电容器,3. 符号,4.电容的用途 1隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 2旁路（去耦）（退耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗

30、通路。 3耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路 4滤波：电源平滑滤波，信号滤波。 5温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。 6计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。 7调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。 8整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。 9储能：储存电能，以便高速释放。例如相机闪光灯，大型激光器等。 10传感：电容式传感器，如：电容式湿度传感器。,76,二、 电容器的分类及型号,1. 分类：电容器种类繁多，有按介质分的，也有按容量是否可变分的。（1）按介质材料分类a.

31、 有机介质：复合介质、纸介质、塑料介质（涤纶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯）、薄膜复合。b. 无机介质：云母电容、玻璃釉电容（圆片状、管状、矩形、片状电容、穿心电容）、陶瓷（独石）电容。c. 气体介质：空气电容、真空电容、充气电容。d. 电解质：普通铝电解、钽电解、铌电解。,（2）按容量是否可调分类a. 固定电容器b. 可变电容器（空气介质、塑膜介质）c. 微调电容器（半可变电容器）：它的电容量可在某一小范围内调整，并可在调整后固定于某个电容值（陶瓷介质、空气介质、塑膜介质）,2. 型号命名及标注方法： 国产电容器的型号一般由四部分组成（不适用于压敏、可变、真空电容器）。依次分别代表

32、名称、材料、分类和序号。 第一部分：名称，用字母表示，电容器用C。 第二部分：材料，用字母表示。 第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。 第四部分：序号，用数字表示。,第三部分数字（字母）含义：,83,3. 容量与精度标志方法（前已讲）（1）文字标注法 通常在容量小于10000pF 的时候，用pF 做单位，只标注数值而省略单位，如456即456pF。 10000100000pF之间的电容器以F为单位，以小数点为标志，也只标注数值而省略单位，如0.3即0.3F.（2）数码标注法（单位都是pF） 如：224 表示标称容量为22x10(4)pF。在电容器表体上，还常常标出耐压。不标注的，耐

33、压一般不超过50V。（3）色标标注法,三、 电容器的主要技术参数,1. 标称容量及允许误差2. 额定工作电压电容器中的电介质能够承受的电场强度是有限的，当施加在电容器上的电压超过一定值时，电介质有可能被击穿而损坏。额定工作电压是指，在规定的工作温度范围内，电容器在电路中连续工作而不被击穿的加在电容器上的最大有效值，习惯上叫电容器的耐压。额定电压通常是指直流工作电压（专用于交直流电路的，标有交流电压），若电容器工作于脉动电压下，则交、直流分量的总和须小于额定电压。在交流分量较大的电路中，（例如，滤波电路），电容器的耐压应留有充分余量。,3. 绝缘电阻及漏电流 由于电容器中的介质并非完全的绝缘体，

34、因此，任何电容器工作时，都存在漏电流。漏电流过大，会使电容器发热，性能变坏，甚至失效；电解电容还会爆炸。 电解电容由于采用电解质（液）和金属板作为电容的负、正极，以金属氧化膜作介质（厚度只有几纳米几十纳米），漏电流较大。一般铝电解电容漏电流可达mA数量级（与容量、耐压成正比），而其它电容器漏电流极小。 常用绝缘电阻表示绝缘性能，一般电容器绝缘电阻都在数百M到数G数量级。,4. 损耗因数 一个理想的电容器不会消耗电能，但实际电容器由于存在漏电流，将会消耗一定的能量。一个存在漏电流的电容器，可以认为是一个理想的电容器并联一个等效电阻。当电容器工作时，一部分电流通过R变成有害的热能，这即是电容器的损

35、耗，即有功损耗P。而储存于C中的电能，并未消耗掉的叫无功损耗Pq。,有功损耗：P = PR = UIR = U I sin无功损耗：Pq = PC = UIC = U I cos有功损耗与无功损耗之比即为损耗因数tg，则叫损耗角。tg越小，则电容质量越好， 一般为102 104数量级。,5. 温度系数 在一定温度范围内，温度每变化1，电容量的相对变化值。温度系数越小越好。 电容器的温度特性：通常是以20基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。 电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围，该范围取决于它相应类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最

36、高环境温度)等。,四、常用的电容器,1.有机介质电容（1）纸介CZ以纸作介质，金属箔作为极板，成本低，体积大，损耗大，只适用于低频电路。（2）金属化纸介CJ以纸作介质，在纸上蒸发一层金属薄膜为电极板，体积小。（3）有机薄膜：涤纶CL、聚碳酸脂CS、聚丙稀CBB等。,电容器的介质有机和无机分为两大类,纸介电容CZ,有机薄膜电容CBB,2. 无机介质电容器 （1）低频陶瓷CT 体积小，损耗大，精度低，只适用于低频电路。 （2）高频陶瓷CC 体积小，高频特性好，稳定性好，适用于高频电路。 （3）云母CY 性能稳定，损耗小，精度高，被广泛用于高频电路和振荡电路。 （4）玻璃釉CI、玻璃膜CO 与云母相

37、似，体积小于云母，耐高温，主要用于高频电路。,1. 常用电容器介绍纸介电容器,结构用两片金属箔做电极，夹在厚度为0.0080.012mm的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。,特性与应用优点：比率电容大，电容范围宽，工作电压高，制造工艺简单，价格便宜，体积较小，能得到较大的电容量。缺点：稳定性差，固有电感和损耗都比较大，只能应用于低频或直流电路，通常不能在高于34MHz的频率上运用，目前已被合成膜电容取代，但在高压纸介电容中还有一席之地。,2. 常用电容器介绍云母电容器,结构:云母电容器可分为箔片式和被银式。用金属箔或在云母片上喷

38、涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成，形状多为方块状。,特性： 优点：采用天然云母作为电容极间的介质，耐压高，性能相当好,介质损耗小，绝缘电阻大，温度系数小。 缺点：由于受介质材料的影响，容量不能做得太大，一般在10PF-10000PF之间，且造价相对其它电容要高。 应用：云母电容是性能优良的高频电容之一， 广泛应用于对电容的稳定性和可靠性要求高 的场合，并可用作标准电容器。,3. 常用电容器介绍有机薄膜电容器,结构及分类：薄膜电容器结构和纸介电容相同，是以金属箔当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚笨乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜从两端重叠后，卷绕成圆筒状的构造

39、。依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容(又称Mylar电容)，聚丙烯电容(又称PP电容)，聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容。,特性：薄膜电容器具有很多优良的特性，是一种性能优秀的电容器。它的主要特性如下：无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。在所有塑料薄膜电容中，聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著，当然这两种电容器的价格也比较高。薄膜电容的容量范围为3pF-0.1uF ，直流工作电压为 63-500V, 适用于高频、低频电路，漏电电阻大于10000 。,应用：薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性

40、良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。近年来音响器材为了提升声音的品质 ，PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量愈来愈高 。,4. 常用电容器介绍电解电容器电解电容器以金属（正）和电解质（负）作电容器的两个电极板，以金属氧化膜作电介质。氧化膜厚度为纳米级（几十纳米），由于介质薄，所以可以做得体积小，容量大，由于氧化膜具有单向导电性，因而电解电容器具有正、负之分，使用时不得接反。接反后，氧化膜电阻极小，漏电流大，发热严重，当电解质是液体时，会爆炸。当在结构和工艺上采取某种措施后，可制成无极性的或交流电解电容器。电解电容器使用温度一般在200C850C

41、以内。,（1）铝电解CD以铝为正极，液体电解质作负极，氧化铝膜为介质，温度范围多为20850C。超过850C时，漏电流增加；低于200C时，容量变小，耐压为6. 3450V，容量10680F。目前已生产出无极性铝电解电容，如CD71、CD03、CD94。价廉，用途广。（2）钽电解CA寿命、可靠性好于铝，体积小于铝，上限温度可达2000C，但耐压不超过160V，价格贵。（3）铌电解介电常数大于钽，体积更小，稳定性比钽稍差。,5. 常用电容器介绍可变电容器（1）微调可变电容器是一种容量在几pF到几十pF范围内可调的电容器，常用于收音机、通讯和电子仪器的调谐回路或作为补偿电路。常见的有瓷介微调CCW

42、、云母微调CYW、拉线微调CCX和空气介质微调CW。其规格为2/7 pF、3/18 pF、5/20 pF、7/30 pF等。（2）可变电容器以两组相互平行的金属片作为电极，以空气或固体薄膜为介质，固定不动的一组称为定片，能随转轴一起转动的一组叫动片。,常用的可变电容器有以下几种： （1）空气介质可变电容器CB 以两组金属片作电极，以空气为介质，动片可随轴旋转1800，根据金属片的形状，可做成直线式（电容直线式，波长直线式，频率直线式），对数电容式等。 可做成单联、双联或多联，每联的最外层一片定片有预留的几个细长缺口，在使用时，通过改变与动片的间距，达到微调目的，以获得较好的同轴性。 （2）固体

43、介质可变电容器CBG或CBM 固体介质可变电容器在动片和定片之间常以云母和聚苯乙烯薄膜作为介质。体积小，重量轻，常用于收音机，可做成等容、差容、双联、三联和四联电容器。,104,105,1. 按类型选用： （1）低频耦合、旁路，可用纸介电解。 （2）音频耦合，选用陶瓷、云母。 （3）电源滤波、退耦选电解。 2. 精度：震荡电路，延时控制电路，选5%以下，不得超过10%，一般选云母、瓷管电容。精度越高，价格越贵。 3. 耐压：额定电压应高于工作电压3050%。 4. 按体积：在空间允许下，可优先选用体积大的电容。同类型的、同容量的、体积越小，价格越贵。,五、 电容器选用,六、电容器的使用常识,1

44、. 使用前应用电容表测容量与标称值是否相符。无条件时，可用万用表测充放电能力。2. 电解电容一般具有极性，极性电容不能用于交流电路，可用于直流与脉动直流电路，使用时尽量远离发热元件。3. 用于高频电路时，引脚应尽量短。4. 可变电容使用前应用万用表检查，定、动片是否短路，动片接地是否良好，转动是否平滑、轻松。,七、用万用表判断电容器质量,1. 容量小于5100p的电容器，用万用表无法检查，可用一节1.5V电池和一个耳机进行检查，如图接法。当用电容的一个引脚碰电池正极或负极时，耳机内听到咯拉声，说明管用，如无声说明断路。短路时，可用万用表测出。,2. 对于容量大于5100pF的电容器，用万用表电

45、阻挡（小电容用R10k挡，超过1F的用R1k挡）测电容的两引线，若万用表指针先向右摆动，然后再慢慢回到左端（充电现象），说明电容管用；如果向右摆后不回来，或回不到左端，说明电容漏电；如果指针不摆动，说明已断路。一个质量好的电容器，用相同的电阻挡位，容量越大，摆动幅度越大。,1.1.3 电感元件,一、概述 1.结构电感器是用导线在绝缘骨架上单层或多层绕制而成的，又叫电感线圈(扼流器、电抗器、动态电抗器)。由电磁学原理可知，任何通过电路的电流周围都有磁场存在，且当电路中的电流发生变化时，电路周围的磁场也随之变化，而磁场的变化又会在导体内引起感应电动势。这种由于自身电流变化，引起磁场变化，又使自身产

46、生感应电动势的现象，叫自感应。其大小用自感系数表示：,L =,：自感磁通量，单位为Wb；I：流过导体的电流，单位为A；L：自感系数，单位为H。H的单位较大，实用中常用mH、H。1H =103 mH = 106H。,阻交流通直流,阻高频通低频.,111,由电磁感应定律与楞次定律,4 、 电感的储能,(1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关；,(3) 电感元件是一种记忆元件；,(2)电感在直流电路中相当于短路；,(4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt；u，i 为非关联方向时，u= L di / dt 。,5 、小结：,另外，当1个线圈中的电流变化时，它所产生的通

47、过邻近线圈回路的磁通量也发生变化，从而在邻近线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感应现象。互感应的大小常用互感系数来表示。在两个有磁交链的线圈中，互感磁通量与产生此磁链的电流的比值，即为互感系数，简称互感，用M表示：,M = =,12：线圈L1通电流时，在L2中穿过的磁通量，单位：韦伯（Wb）；21：线圈L2通电流时，在L1中穿过的磁通量；I1、I2：分别为流过L1、L2的电流；M：互感系数，单位为H（亨利）。,在电子元件中，电感通常分为两类，一类是应用自感作用的线圈，另一类是应用互感作用的变压器。电感线圈具有阻碍交流通过的特性，产生的感抗为： XL =L =2f LXL：感抗，单位。 f：交流

48、信号频率，单位Hz。L：自感系数，单位H。在纯电感电路在中，电流相位滞后电压900。,2. 作用（1）作为线圈：主要作用是滤波、聚焦、偏转、延迟、补偿、与电容配合用于调谐、陷波、选频、震荡。（2）作为变压器：主要用于偶合信号、变压、阻抗匹配等。,电感并联时，其总电感为：L =,电感串联时，其总电感为：L = L1+ L2 +Ln,3. 符号,二、电感器的分类、型号命名,1. 分类：（1）按功能分：振荡线圈、扼流圈、耦合线圈、校正线圈和偏转线圈。（2）按是否可调分：固定电感、可调电感和微调电感。（3）按结构分：空心线圈、磁芯线圈和铁芯线圈（4）按形状分：线绕电感（单层线圈、多层线圈及蜂房线圈）、平面电感（印制板电感、片状电感）。,2. 型号与命名,特性：一般用G表高频，低频一般不标。型式：用字母或数字表示。X小型；1轴向引线（卧式）；2同向引线（立式）。区别代号：用字母表示，一般不标。电流组别：用字母表示，A（50mA）、B（150mA）、C（300mA）、D （700mA）、E（1600mA）。标称电感量：符合E系列，直接用文字标注或数码标出（用数码时单位为H）。误差：用字母表示。,